1 生态系统中的生物质资源 1
1.1 自然界的生物质 1
1.1.1 陆生植物 2
1.1.2 水生植物 6
1.1.3 动物机体 7
1.1.4 其他生物质 8
1.1.5 自然界的生物质总量 9
1.2 生物质循环的生态保护功能 9
1.2.1 光合作用碳循环 10
1.2.2 植物的净化功能 11
1.2.3 植物的水土保持功能 15
1.2.4 植物的气候调节功能 16
1.3 自然界生物质潜在的能源资源 16
1.3.1 生物质与能源的区别 17
1.3.2 生物质作为能源存在的问题 17
1.3.3 生物质能源的技术瓶颈 20
1.4 生物质能源的使命 23
1.4.1 化石能源的作用及其问题 23
1.4.2 气候变暖对人类的影响 24
1.4.3 其他可再生能源的局限性 26
1.4.4 生物质热化学转化技术与低碳社会的关系 28
1.4.5 生物质热化学转化技术的使命 28
2 生物质的特性 31
2.1 生物质的组织特性 31
2.1.1 生物质的元素组成 31
2.1.2 生物质高分子化学特性 36
2.2 生物质的工程热物理特性 53
2.2.1 生物质导热特性 53
2.2.2 生物质比热容 55
2.2.3 热值 58
2.3 生物质的材料学特性 60
2.3.1 生物质材料物理特性 61
2.3.2 粒度 61
2.3.3 密度 63
2.3.4 生物质粉料的表面性质 65
2.3.5 生物质材料机械强度性能 67
2.3.6 生物质机械加工特性 69
3 生物质收运、储存与机械预处理技术 76
3.1 生物质收集方法与设备 76
3.1.1 农作物秸秆收集方法与设备 76
3.1.2 水生植物收集方法与设备 78
3.1.3 林木收集方法与设备 80
3.2 生物质运输方法与设备 81
3.2.1 车辆运输 82
3.2.2 其他运输方式 82
3.3 生物质储存方法与设施 84
3.3.1 生物质在自然界中的变化 84
3.3.2 生物质厂内储存方法与设施 85
3.3.3 生物质厂外储存方法与设施 86
3.4 生物质机械预处理方法与设备 86
3.4.1 生物质破碎及设备 86
3.4.2 生物质干燥及设备 87
4 生物质燃料及其制备工艺 90
4.1 生物质自然燃料 90
4.1.1 秋后秸秆几何特性及其燃料制备工艺 90
4.1.2 林木废料几何特性及其燃料制备工艺 92
4.1.3 陆生野生生物质几何特性及其燃料制备工艺 93
4.1.4 水生生物质特性及其燃料制备工艺 95
4.1.5 谷壳原料特性及其燃料制备工艺 98
4.1.6 污泥原料特性及其燃料制备工艺 100
4.1.7 玉米芯原料特性及其燃料制备工艺 102
4.1.8 甘蔗渣原料特性及其燃料制备工艺 104
4.2 生物质成型燃料及其制备技术 107
4.2.1 生物质成型燃料原理 107
4.2.2 生物质成型燃料制备工艺 109
4.2.3 生物质成型燃料生产设备 110
4.2.4 生物质成型燃料存储和运输 113
4.3 生物炭燃料及其制备技术 115
4.3.1 生物炭燃料生产原理 115
4.3.2 生物炭燃料生产设备及制备工艺 115
4.3.3 生物炭燃料存储和运输 117
4.4 生物质焦油燃料 117
4.4.1 生物质焦油生成原理 117
4.4.2 生物质焦油的提取方法与设备 119
4.4.3 生物质焦油市场 121
4.5 生物质微米燃料及其制备技术 122
4.5.1 生物质微米燃料 122
4.5.2 生物质微米燃料物理特性 122
4.5.3 生物质微米燃料技术 124
5 生物质燃料燃烧技术 129
5.1 生物质燃料燃烧的能源意义 129
5.1.1 生物质燃烧的发展 129
5.1.2 生物质燃烧的应用及意义 130
5.2 生物质燃料燃烧的原理 137
5.2.1 生物质燃烧热力学和化学平衡 137
5.2.2 生物质燃烧动力学 140
5.2.3 生物质燃烧的物质平衡与能量平衡 145
5.3 生物质微米燃料高温燃烧技术及其意义 148
5.3.1 粉尘爆炸与生物质微米燃料高温燃烧技术 148
5.3.2 生物质微米燃料高温燃烧的原理 150
5.3.3 生物质微米燃料燃烧设备 152
5.3.4 生物质微米燃料高温燃烧技术的前景 160
6 生物质热解液化技术 163
6.1 生物质热解液化的能源与材料意义 163
6.1.1 生物质热解液化的概念 163
6.1.2 石油资源与生物质原油特性异同点 163
6.1.3 生物质热解液化的能源意义 164
6.1.4 生物质热解液化的材料意义 165
6.2 生物质热解液化原理 165
6.2.1 生物质热解液化反应机理 165
6.2.2 影响生物质热裂解的主要因素 167
6.2.3 生物质热裂解反应动力学 170
6.3 生物质热解液化原料选择 173
6.3.1 陆生生物质热解液化原料与含量特征 173
6.3.2 水生生物质热解液化原料与含量特征 174
6.3.3 塑料垃圾热解液化原料 175
6.3.4 其他生物质热解液化原料 175
6.4 生物质热解液化工艺与设备 175
6.4.1 生物质热解液化技术的工艺类型 175
6.4.2 生物质快速热解液化技术 176
6.4.3 生物质热解液化技术的流程 183
6.4.4 生物质热解液化设备 185
6.4.5 几种新型热解工艺 186
6.5 生物质热解液化技术研究进展 188
6.5.1 基本过程 189
6.5.2 新工艺 189
6.5.3 反应器 190
6.5.4 应用前景 193
7 生物质热解气化技术 195
7.1 生物质热解气化的能源与材料意义 195
7.1.1 生物质热解气化技术的发展 195
7.1.2 生物质热解气化的能源意义 196
7.1.3 生物质热解气化的材料意义 197
7.2 生物质热解原理 199
7.2.1 生物质热解热力学原理 199
7.2.2 生物质热解动力学原理 200
7.3 生物质气化过程及其影响因素 203
7.3.1 生物质气化的反应过程 203
7.3.2 原料特性对生物质气化的影响 204
7.3.3 操作条件对生物质气化的影响 205
7.3.4 反应器对生物质气化的影响 206
7.3.5 其他影响因素 207
7.4 生物质热气化工艺 207
7.5 生物质热气化设备 209
7.5.1 气化设备的发展及应用 209
7.5.2 固定床气化炉 210
7.5.3 流化床气化炉 211
7.5.4 携带床气化炉 212
7.5.5 旋风气化炉 213
7.5.6 微米燃料外加热生物质气化炉 215
7.6 生物质热气化技术研究进展 217
7.6.1 生物质气化技术的应用 217
7.6.2 现代生物质气化技术的研究发展 221
8 生物质原油提炼技术 225
8.1 生物油分离技术 225
8.1.1 蒸馏和分级冷凝分离 225
8.1.2 溶剂分离 226
8.1.3 生物油精制技术 229
8.2 生物质原油提炼产品 234
8.2.1 单一化学品的分离 234
8.2.2 多级化学品的分离 237
8.3 生物质热裂解制氢 238
8.3.1 热解的概念及分类 238
8.3.2 影响热解的主要因素 239
8.3.3 生物质催化气化制氢 240
8.4 生物质合成气制备技术 241
8.4.1 生物质气化制备合成气技术路线 242
8.4.2 生物质气化制备合成气的影响因素 243
8.4.3 生物质合成气的品质 244
8.4.4 生物质气化制备合成气的研究现状 245
8.5 生物质合成气甲烷化技术 247
8.5.1 生物质合成气甲烷化的化学原理 248
8.5.2 生物质合成气甲烷化的影响因素 248
8.5.3 生物质合成气甲烷化的前景 250
8.6 生物质合成气化学品合成技术 251
8.6.1 生物质气化合成甲醇技术及特点 252
8.6.2 国外生物质气化合成甲醇工艺进展 255
8.6.3 国内研究进展现状 259
8.7 生物质合成气燃油制品合成技术 261
8.7.1 生物质合成气费托合成 261
8.7.2 生物质合成气费托合成产物 266
8.8 生物质化学产品直接提炼技术 267
8.8.1 生物质生产乙烯 267
8.8.2 生物质生产乙二醇 268
8.8.3 生物质生产丁二酸 268
8.8.4 生物质生产多元醇 269
8.8.5 生物质生产琥珀酸 269
8.8.6 生物质生产甲醇、合成氨 270
8.8.7 生物质生产醋酸 271
8.8.8 纤维素生物质制取芳烃 271
8.8.9 生物质制氢 272
9 生物质热转化材料技术 273
9.1 生物质材料及发展趋势 273
9.2 生物质炭吸附材料 274
9.2.1 木质活性炭材料 274
9.2.2 竹制活性炭材料 275
9.2.3 生物炭肥料 275
9.3 生物质热转化可降解材料 276
9.3.1 壳聚糖可降解生物质材料 276
9.3.2 淀粉类可降解生物质材料 276
9.4 生物质热融纤维材料 277
9.5 生物质热融复合塑料 279
9.6 生物质材料的应用与发展 282
9.6.1 灌木人造板 283
9.6.2 木基或生物质基塑料复合材料 283
9.6.3 农作物秸秆复合材料 284
9.6.4 生物质胶黏剂与其他生物质材料 284
参考文献 286